淺談Thunderbolt 4技術

GRL實驗室自2011年與Intel?及Apple共同合作，并在2012年獲得Intel 及Apple授權的Thunderbolt?認證實驗室。合作發展至今，Thunderbolt? 2（以下簡稱TBT2）， Thunderbolt 3（以下簡稱TBT3）， 到目前最新的Thunderbolt? 4（以下簡稱TBT4），由于Intel 將TBT3的Protocol規格貢獻給USB-IF，并成為USB4?的標準。與此同時，Intel Thunderbolt? 4 更是整合TBT3與USB4?進去CPU，使得TBT在市場的普及率更勝以往。TBT4延續使用USB Type-C?接口，接口帶寬為40Gbps，支持USB4?并且向下兼容 TBT3 及USB3等設備。

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Thunderbolt? 4 Logo

hunderbolt? 4 功能特點

（數據、影像、充電，一線搞定）

單一接口多功能：Thunderbolt?單一USB-C?接口，可以支持PCIe、USB 3數據與DisplayPort?影像同時傳輸。

支持40Gbps頻寬；數據傳輸支持32Gbps的PCIe Gen3 x4，讀取高速硬盤的速度達到3000MB/s。頻影像輸出支持兩個4K屏幕或是一個8K屏幕。

TBT4擴充底座：

o 支持最多有4個TBT連接埠的擴充底座。

o 可同時對電腦提供高達100W充電。

o 電腦連接到TBT擴充底座時，可以觸動鍵盤或是鼠標將電腦從休眠中喚醒。

基于Intel VT-d DMA保護功能，可以保護電腦免于實體DMA攻擊。

Thunderbolt? 4 Host標準認證流程

Intel 另有提供Thunderbolt快速認證流程。

Thunderbolt? 3 &Thunderbolt? 4 Host EV認證測試項目差異

TBT4可以簡單地說就是TBT3且支持USB4，在CIO（10G/10.3124G/20G，20.625G）高速訊號Electrical認證測試的部分，Thunderbolt? 3，Thunderbolt? 4， 以及USB4的差異如下：

CIO Electrical都是依循同一份USB4 ElectricalCTS測試規范。

USB Power Delivery部分都須符合 PD 3.0規范。

而主要不同的就是在電源功率要求的部分如下表。（Vbus & Vconn同時拉載下，須符合Vbus &Vconn電壓要求）

Table 1： 1-Port Host Power Min. Requirement example

Table 2： Device Power Min. Requirement example

除了以上CIO高速訊號外，其余的Non-CIO的訊號（如下列表），在送認證前，若產品支持以下功能，須先提交相關Electrical測試報告（Pre-EV Report）。

USB 2.0

USB 3.2 Gen1/ Gen2

DisplayPort

USB PD

PCIe Tx Eye Far-end at Rx Side

SATA 3G/6G TSG

DP Eye （TBT Display only）

其他支持的接口，如：Ethernet

Thunderbolt? 4 Host FV認證測試項目

Host FV可以歸納下列6類型測試：

1. Host基本功能 （插拔，開關機，休眠，Host對接測試）

2. Display功能（影像，聲音，多重畫面顯示，外接顯卡測試）

3. 系統測試（PCIe & DP隧道傳輸，系統及裝置韌體更新，多裝置復雜連接，讀寫效能測試）

4. 連接擴充埠（快速休眠回復，USB hub下接裝置，系統充電測試）

5. 裝置 RTD3測試（TBT3/4、USB3裝置，和屏幕RTD3支持測試）

6. 兼容性測試（TBT/TBT2 裝置兼容性測試）

TBT4筆電/桌機的功能驗證（FV），除了與TBT4裝置連接兼容性測試外，還需向下兼容TBT3裝置（AR/TR.帶電/不帶電），USB3 Gen1/2， USB2， DP1.2/1.4屏幕，Cable部分有TBT3/4主動，被動線纜， 及USB4?線纜等等的排列組合，考慮到有可能的使用者環境驗證，確保兼容性及TBT4使用者體驗，整體測試也相當耗時。GRL致力于協助客戶快速解決TBT4遇到的問題，加速產品上市時程。

Table 3： TBT4 Host FV Test Table Brief

Table 4： TBT4 Device FV Test Table BriefIntel、Thunderbolt? 3 和Thunderbolt?4是Intel的注冊商標及研發產品

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